KR102423495B1 - Smart shoes module - Google Patents

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KR102423495B1
KR102423495B1 KR1020160052370A KR20160052370A KR102423495B1 KR 102423495 B1 KR102423495 B1 KR 102423495B1 KR 1020160052370 A KR1020160052370 A KR 1020160052370A KR 20160052370 A KR20160052370 A KR 20160052370A KR 102423495 B1 KR102423495 B1 KR 102423495B1
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shoe module
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piezo element
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황창규
김경태
한동훈
김정화
안광준
김민수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

스마트 신발에 구비되는 스마트 신발 모듈에 있어서, 착용자의 걸음시 발생하는 압력을 온 신호 및 오프 신호와 같은 디지털 신호로 측정하여 착용자의 모션을 정확하게 측정하고, 온 신호의 발생을 야기하는 도전 부재와 제1 회로부 간의 전기적 연결은 여러 가지 방식으로 구현하고 그러한 도전 부재의 형상 및 성질 등에 따라 다양한 부수적인 효과를 가져오기 위해, 압력 스위치의 상부 외관을 형성하고 제1 방향으로 작용하는 특정 값 이상의 압력에 의해 탄성 거동하는 상부 케이스, 상기 상부 케이스의 하단에 결합하여 상기 압력 스위치의 하단 외관을 형성하는 하부 케이스, 상기 하부 케이스에 실장되어 제1 회로부를 포함하는 기판, 상기 상부 케이스 및 상기 기판의 제1 회로부 사이에 구비되고, 상기 탄성 거동에 의해 상기 제1 회로부에 신호를 발생시키는 도전 부재 및 상기 제1 회로부에 발생한 신호를 처리하는 제어부를 포함하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.In the smart shoe module provided in the smart shoe, the wearer's motion is accurately measured by measuring the pressure generated when the wearer walks with a digital signal such as an on signal and an off signal, and a conductive member and a material causing generation of the on signal 1 In order to realize the electrical connection between the circuit parts in various ways and to bring about various ancillary effects according to the shape and properties of such conductive members, the upper exterior of the pressure switch is formed and the pressure above a specific value acting in the first direction is applied. An upper case that elastically behaves, a lower case coupled to a lower end of the upper case to form a lower exterior of the pressure switch, a substrate mounted on the lower case and including a first circuit portion, the upper case and a first circuit portion of the substrate It provides a smart shoe module provided between the conductive member for generating a signal to the first circuit unit by the elastic behavior, and a control unit for processing the signal generated in the first circuit unit.

Description

스마트 신발 모듈{SMART SHOES MODULE}Smart Shoe Module {SMART SHOES MODULE}

본 발명은 스마트 신발에 구비되어 다양한 기능을 수행하는 스마트 신발 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a smart shoe module provided in a smart shoe to perform various functions.

최근 이동 단말기(terminal)는 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되는 등 과거의 통신 기능에서 나아가 컨텐츠의 생산 및 소비에 관련된 기능을 수행하는 스마트 단말기의 형태로 구현되고 있다.Recently, a mobile terminal is implemented in the form of a smart terminal that performs functions related to content production and consumption in addition to the communication function of the past, such as being implemented in the form of a multimedia player with complex functions.

스마트 단말기의 형태는 종래의 모바일 단말기뿐만 아니라 다양한 사물들에 확장되어 각 사물들 독립적으로, 또는 스마트 단말기 또는 사물 서로간에 연동하여 다양한 기능 수행하도록 확장되고 있다.The form of a smart terminal is extended to various things as well as a conventional mobile terminal to perform various functions independently of each thing or by interworking with the smart terminal or things.

특히 스마트 단말기는 사용자 등에 착용 가능한 물건, 즉 웨어러블 디바이스에도 광범위하게 적용되게 된다.In particular, the smart terminal is widely applied to wearable items such as wearable devices.

웨어러블 디바이스는 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display) 등과 같은 장치부터, 사용자에게 필수적으로 착용해야하는 의류, 신발의 제품까지 포함할 수 있다.Wearable devices may include devices such as smartwatches, smart glasses, and head mounted displays (HMDs), to clothing and footwear products that are essential for users.

웨어러블 디바이스로서의 신발, 이른바 스마트 신발은 일반적으로 착용자의 활동에 대한 정보를 분석하여 모바일 단말기 등의 스마트 단말기를 통해, 또는 자체적으로 사용자에게 알리는 기능을 주로 수행하게 된다.A shoe as a wearable device, so-called smart shoe, generally performs a function of notifying a user through a smart terminal such as a mobile terminal or by itself by analyzing information on a wearer's activity.

구체적으로, 스마트 신발은 착용자가 스마트 신발을 착용한 상태에서의 활동 시간, 활동 거리, 활동 궤적 등을 추적, 센싱 또는 기록 하는 기능 등을 수행한다.Specifically, the smart shoe performs a function of tracking, sensing, or recording an activity time, activity distance, activity trajectory, etc. in a state in which the wearer wears the smart shoe.

이러한 착용자의 활동 거리 및 활동 궤적과 같은 2차원 또는 3차원 공간상의 스마트 신발의 위치 등을 측정하는데 모션 센서가 사용된다.A motion sensor is used to measure the location of the smart shoe in a two-dimensional or three-dimensional space, such as an activity distance and an activity trajectory of the wearer.

이러한 모션 센서는 GPS(Global Positioning System)와 같은 위성항법장치를 통한 대략적인 위치뿐만 아니라, 가속도 센서(acceleration sensor) 및 자이로 센서(gyro sensor)등을 통한 구체적인 위치까지 파악할 수 있다.Such a motion sensor may grasp not only an approximate position through a satellite navigation device such as a global positioning system (GPS), but also a specific position through an acceleration sensor and a gyro sensor.

나아가 모션 센서를 통한 스마트 신발의 속력 측정으로 착용자의 걸음 여부 및 각 걸음 단위의 기준을 연산할 수 있다.Furthermore, by measuring the speed of the smart shoe through the motion sensor, it is possible to calculate whether the wearer walks or not and the criterion for each step unit.

다만 이러한 모션 센서는 스마트 신발의 위치를 항시 측정 가능한 상태, 즉 전류를 소모하는 상태를 유지해야 하며, 이로 인한 배터리 소모의 단점이 있을 수 있고, 이는 스마트 신발의 경량화에 단점을 갖게 된다.However, such a motion sensor must maintain a state that can always measure the position of the smart shoe, that is, a state that consumes current, and this may have a disadvantage in battery consumption, which has a disadvantage in reducing the weight of the smart shoe.

또, 기존 모션 센서만을 통해 움직임 궤적을 파악하는 경우 센서에 발생하는 노이즈로 인해 착용자의 걸음을 정확하게 구분하지 못하는 경우가 있으며, 이로 인한 누적 오차가 발생할 수 있다. 즉, 착용자의 걸음 단위의 기준을 잘못 연산하여 기록 측정에 문제가 발생할 수 있다.In addition, when a motion trajectory is identified through only the existing motion sensor, it may not be possible to accurately distinguish the wearer's steps due to noise generated by the sensor, which may result in a cumulative error. That is, a problem in recording measurement may occur by erroneously calculating the reference of the wearer's step unit.

따라서, 착용자의 걸음시 발생하는 압력을 온 신호 및 오프 신호와 같은 디지털 신호로 측정하여 착용자의 모션을 정확하게 측정할 필요가 있다.Accordingly, it is necessary to accurately measure the wearer's motion by measuring the pressure generated when the wearer walks with a digital signal such as an on signal and an off signal.

또한, 온 신호의 발생을 야기하는 도전 부재와 제1 회로부 간의 전기적 연결은 여러 가지 방식으로 행해질 수 있고, 그러한 도전 부재의 형상 및 성질 등에 따라 다양한 부수적인 효과가 기대될 수 있다.In addition, the electrical connection between the conductive member causing generation of the ON signal and the first circuit unit may be performed in various ways, and various ancillary effects may be expected depending on the shape and properties of the conductive member.

본 발명은 전술한 문제인 스마트 신발에 있어서 착용자의 모션을 정확하게 파악하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to accurately grasp the motion of the wearer in the smart shoe which is the above-mentioned problem.

또 다른 목적은 착용자의 모션을 파악함에 있어서 전력 소모를 최소화 하는 것을 그 목적으로 한다.Another object is to minimize power consumption in recognizing the wearer's motion.

또 다른 목적은 착용자의 모션을 파악하는 스마트 신발 모듈에서 발생하는 온 신호 또는 오프 신호를 명확하게 구분할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.Another object is to make it possible to clearly distinguish an on signal or an off signal generated by the smart shoe module that detects the wearer's motion.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 압력 스위치의 상부 외관을 형성하고 제1 방향으로 작용하는 특정 값 이상의 압력에 의해 탄성 거동하는 상부 케이스, 기 상부 케이스의 하단에 결합하여 상기 압력 스위치의 하단 외관을 형성하는 하부 케이스, 상기 하부 케이스에 실장되어 제1 회로부를 포함하는 기판, 상기 상부 케이스 및 상기 기판의 제1 회로부 사이에 구비되고, 상기 탄성 거동에 의해 상기 제1 회로부에 신호를 발생시키는 도전 부재 및 상기 제1 회로부에 발생한 신호를 처리하는 제어부를 포함하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.According to one aspect of the present invention in order to achieve the above or other objects, the upper case forming the upper exterior of the pressure switch and elastic behavior by pressure greater than or equal to a specific value acting in the first direction, coupled to the lower end of the upper case A lower case forming the lower end appearance of the pressure switch, a substrate mounted on the lower case and including a first circuit part, the upper case and the first circuit part provided between the first circuit part of the substrate, and the first circuit part by the elastic behavior It provides a smart shoe module including a conductive member for generating a signal and a control unit for processing the signal generated in the first circuit unit.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 도전 부재는 가변 저항 소자, 유전체 및 돔 캡 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, the conductive member provides a smart shoe module comprising at least one of a variable resistance element, a dielectric, and a dome cap.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 도전 부재가 가변 저항 소자인 경우, 상기 가변 저항 소자의 상면의 적어도 일 영역을 덮는 도전 레이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.According to another aspect of the present invention, when the conductive member is a variable resistance element, there is provided a smart shoe module further comprising a conductive layer covering at least one region of an upper surface of the variable resistance element.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 압력 스위치의 상부 외관을 형성하고 제1 방향으로 작용하는 특정 값 이상의 압력에 의해 탄성 거동하는 상부 케이스, 상기 상부 케이스의 하단에 결합하여 상기 압력 스위치의 하단 외관을 형성하는 하부 케이스, 상기 하부 케이스에 실장되어 제1 회로부를 포함하는 기판, 상기 상부 케이스 및 상기 기판의 제1 회로부 사이에 구비되고, 상기 탄성 거동에 의해 상기 제1 회로부에 신호를 발생시키는 피에조 소자 및 상기 제1 회로부에 발생한 신호를 처리하는 제어부를 포함하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, an upper case that forms the upper appearance of the pressure switch and elastically behaves by a pressure greater than or equal to a specific value acting in the first direction, coupled to the lower end of the upper case, the lower appearance of the pressure switch a lower case forming a lower case, a substrate mounted on the lower case including a first circuit unit, a piezo provided between the upper case and the first circuit unit of the substrate, and generating a signal to the first circuit unit by the elastic behavior It provides a smart shoe module including a control unit for processing a signal generated in the device and the first circuit unit.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 회로부에 발생한 신호의 전압을 기초로 사용자의 운동량을 연산하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, the control unit provides a smart shoe module, characterized in that it calculates the amount of exercise of the user based on the voltage of the signal generated in the first circuit unit.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 피에조 소자에서 발생한 전기를 공급받아 축전하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a smart shoe module, characterized in that it further comprises a power supply for receiving the electricity generated from the piezo element and storing power.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 피에조 소자에 전압을 인가하는 전원공급를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전원공급부로 하여금 상기 피에조 소자에 기 설정된 제어 신호에 대응하는 전압을 인가하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, further comprising a power supply for applying a voltage to the piezo element, wherein the control unit causes the power supply unit to apply a voltage corresponding to a preset control signal to the piezo element It provides a smart shoe module that is characterized.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 기 설정된 제어 신호는, 상기 전압 인가 크기, 횟수 및 주기 중 적어도 하나를 달리하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, the preset control signal provides a smart shoe module, characterized in that at least one of the voltage application magnitude, number, and cycle is different.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 스마트 신발 모듈의 위치정보를 측정 또는 전송하는 위치정보 모듈을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 위치정보 모듈에 의해 측정된 위치정보와 특정 위치와의 거리에 대응하여 상기 전압 인가의 주기를 달리하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, further comprising a location information module for measuring or transmitting location information of the smart shoe module, wherein the control unit, the distance between the location information measured by the location information module and a specific location It provides a smart shoe module, characterized in that the voltage application period is varied in response to.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 스마트 신발 모듈은 상기 피에조 소자가 각각 구비된 좌측 스마트 신발 모듈 및 우측 스마트 신발 모듈을 포함하고, 상기 기 설정된 제어 신호는, 상기 각 피에조 소자 중 어느 한쪽에 전압을 인가하는 제1 제어 신호, 상기 각 피에조 소자 양쪽에 동시에 전압을 인가하는 제2 제어 신호 및 상기 각 피에조 소자 양쪽에 이시에 전압을 인가하는 제3 제어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈을 제공한다.Further, according to another aspect of the present invention, the smart shoe module includes a left smart shoe module and a right smart shoe module each provided with the piezo element, and the preset control signal is applied to either one of the piezo elements. Smart shoes comprising a first control signal for applying a voltage, a second control signal for simultaneously applying a voltage to both sides of each piezo element, and a third control signal for applying a voltage to both sides of each piezo element at this time module is provided.

본 발명에 따른 스마트 신발의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effect of the smart shoe according to the present invention will be described as follows.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 착용자의 모션을 해석하는데 가속도 센서 또는 자이로 센서를 사용함으로 인한 노이즈를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, there is an advantage that noise due to the use of the acceleration sensor or the gyro sensor to analyze the motion of the wearer can be minimized.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 스마트 신발 모듈에서 가속도 센서 또는 자이로 센서를 사용함으로 인한 전력 소모를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, there is an advantage that power consumption due to the use of the acceleration sensor or the gyro sensor in the smart shoe module can be minimized.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 온 신호 또는 오프 신호를 명확하게 구분할 수 있도록 착용자로부터 발생하는 압력에 의해 접촉되는 구조의 접촉 신뢰도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, there is an advantage in that the contact reliability of the structure contacted by the pressure generated by the wearer can be improved so that the on signal or the off signal can be clearly distinguished.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. However, various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, so it is understood that the detailed description and specific embodiments such as preferred embodiments of the present invention are given by way of example only. should be

도 1은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈이 구비된 스마트 신발의 y-z 평면 단면도 이다.
도 3은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈 착용자가 걷는 모습과 그에 대응하여 발생하는 신호에 대한 대응을 시계열적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈에 대한 순서도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 도전 부재 및 제1 회로부를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈의 일 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈의 분해 사시도이다.
도 8은 도 6의 A-A' 방향 단면도이다.
도 9는 도전 부재가 가변 저항 소자인 경우에 대한 스마트 신발 모듈의 일부를 도시한 것이다.
도 10은 도전 부재가 피에조 소자인 경우의 스마트 신발 모듈에 관한 블록도이다.
도 11은 도전 부재가 피에조 소자인 경우의 스마트 신발 모듈에 관한 블록도이다.
도 12내지 도 15는 피에조 소자를 통해 사용자에게 알림 기능을 제공하는 실시 예들을 도시한 것이다.
도 16은 유전체를 도전 부재로 사용한 경우의 일 실시 예이다.
도 17은 유전체가 구비된 스마트 신발 모듈의 측면 개략도이다.
도 18은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈의 일 실시 예를 도시한 것이다.
도 19는 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈의 일 실시 예를 도시한 것이다.
1 is a block diagram for explaining a smart shoe module related to the present invention.
2 is a yz plane cross-sectional view of a smart shoe equipped with a smart shoe module related to the present invention.
3 is a time-series diagram illustrating a walking mode of a wearer of a smart shoe module related to the present invention and a response to a signal generated in response thereto.
4 is a flowchart for a smart shoe module related to the present invention.
5 is a view showing a conductive member and a first circuit unit related to the present invention.
6 shows an example of a smart shoe module related to the present invention.
7 is an exploded perspective view of a smart shoe module related to the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along AA′ of FIG. 6 .
9 shows a part of a smart shoe module for a case in which the conductive member is a variable resistance element.
10 is a block diagram of a smart shoe module when the conductive member is a piezo element.
11 is a block diagram of a smart shoe module when the conductive member is a piezo element.
12 to 15 illustrate embodiments in which a notification function is provided to a user through a piezo element.
16 is a diagram illustrating an example in which a dielectric is used as a conductive member.
17 is a side schematic view of a smart shoe module with a dielectric.
18 shows an embodiment of a smart shoe module related to the present invention.
19 shows an embodiment of a smart shoe module related to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.

최근 이동 단말기(terminal)는 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되는 등 과거의 통신 기능에서 나아가 컨텐츠의 생산 및 소비에 관련된 기능을 수행하는 스마트 폰의 형태로 구현되고 있다.Recently, a mobile terminal has been implemented in the form of a smart phone that performs functions related to content production and consumption in addition to the communication functions of the past, such as being implemented in the form of a multimedia player with complex functions.

스마트 단말기의 형태는 종래의 모바일 단말기뿐만 아니라 다양한 사물들에 확장되어 각 사물들 독립적으로, 또는 스마트 단말기 또는 사물 서로간에 연동하여 다양한 기능 수행하도록 확장되고 있다.The form of a smart terminal is extended to various things as well as a conventional mobile terminal to perform various functions independently of each thing or by interworking with the smart terminal or things.

특히 스마트 단말기는 사용자 등에 착용 가능한 물건, 즉 웨어러블 디바이스에도 광범위하게 적용되게 된다.In particular, the smart terminal is widely applied to wearable items such as wearable devices.

웨어러블 디바이스는 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display) 등과 같은 장치부터, 사용자에게 필수적으로 착용 해야하는 의류, 신발의 제품까지 포함할 수 있다.Wearable devices may include devices such as smartwatches, smart glasses, and head mounted displays (HMDs), to clothing and footwear products that are essential for users.

웨어러블 디바이스로서의 신발, 이른바 스마트 신발은 일반적으로 착용자의 활동에 대한 정보를 분석하여 모바일 단말기 등의 스마트 단말기를 통해, 또는 자체적으로 사용자에게 알리는 기능을 주로 수행하게 된다.A shoe as a wearable device, so-called smart shoe, generally performs a function of notifying a user through a smart terminal such as a mobile terminal or by itself by analyzing information on a wearer's activity.

구체적으로, 스마트 신발은 착용자가 스마트 신발을 착용한 상태에서의 활동 시간, 활동 거리, 활동 궤적 등을 추적, 센싱 또는 기록 하는 기능 등을 수행한다.Specifically, the smart shoe performs a function of tracking, sensing, or recording an activity time, activity distance, activity trajectory, etc. in a state in which the wearer wears the smart shoe.

이러한 착용자의 활동 거리 및 활동 궤적과 같은 2차원 또는 3차원 공간상의 스마트 신발의 위치 등을 측정하는데 모션 센서가 사용된다.A motion sensor is used to measure the location of the smart shoe in a two-dimensional or three-dimensional space, such as an activity distance and an activity trajectory of the wearer.

이러한 모션 센서는 GPS(Global Positioning System)와 같은 위성항법장치를 통한 대략적인 위치뿐만 아니라, 가속도 센서(acceleration sensor) 및 자이로 센서(gyro sensor)등을 통한 구체적인 위치까지 파악할 수 있다.Such a motion sensor may grasp not only an approximate position through a satellite navigation device such as a global positioning system (GPS), but also a specific position through an acceleration sensor and a gyro sensor.

나아가 모션 센서를 통한 스마트 신발의 속력 측정으로 착용자의 걸음 여부 및 각 걸음 단위의 기준을 연산할 수 있다.Furthermore, by measuring the speed of the smart shoe through the motion sensor, it is possible to calculate whether the wearer walks or not and the criterion for each step unit.

다만 이러한 모션 센서는 스마트 신발의 위치를 항시 측정 가능한 상태, 즉 전류를 소모하는 상태를 유지해야 하며, 이로 인한 배터리 소모의 단점이 있을 수 있고, 이는 스마트 신발의 경량화에 단점을 갖게 된다.However, such a motion sensor must maintain a state that can always measure the position of the smart shoe, that is, a state that consumes current, and this may have a disadvantage in battery consumption, which has a disadvantage in reducing the weight of the smart shoe.

또, 기존 모션 센서만을 통해 움직임 궤적을 파악하는 경우 센서에 발생하는 노이즈로 인해 착용자의 걸음을 정확하게 구분하지 못하는 경우가 있으며, 이로 인한 누적 오차가 발생할 수 있다. 즉, 착용자의 걸음 단위의 기준을 잘못 연산하여 기록 측정에 문제가 발생할 수 있다.In addition, when a motion trajectory is identified through only the existing motion sensor, it may not be possible to accurately distinguish the wearer's steps due to noise generated by the sensor, which may result in a cumulative error. That is, a problem in recording measurement may occur by erroneously calculating the reference of the wearer's step unit.

도 1은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for explaining a smart shoe module 200 related to the present invention.

스마트 신발 모듈(200)은 무선 통신부(310), 입력부(320), 센싱부(340), 출력부(350), 인터페이스부(360), 메모리(370), 제어부(380) 및 전원공급부(390) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 스마트 신발 모듈(200)을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 스마트 신발 모듈(200)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.The smart shoe module 200 includes a wireless communication unit 310 , an input unit 320 , a sensing unit 340 , an output unit 350 , an interface unit 360 , a memory 370 , a control unit 380 , and a power supply unit 390 . ) and the like. The components shown in FIG. 1 are not essential for implementing the smart shoe module 200, so the smart shoe module 200 described herein may include more or fewer components than those listed above. can have

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(310)는, 스마트 신발 모듈(200)과 무선 통신 시스템 사이, 스마트 신발 모듈(200)과 다른 이동 단말기 사이, 또는 스마트 신발 모듈(200)과 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(310)는, 스마트 신발 모듈(200)을 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.More specifically, among the above components, the wireless communication unit 310 is configured between the smart shoe module 200 and the wireless communication system, between the smart shoe module 200 and another mobile terminal, or between the smart shoe module 200 and an external server. It may include one or more modules that enable wireless communication between them. In addition, the wireless communication unit 310 may include one or more modules for connecting the smart shoe module 200 to one or more networks.

이러한 무선 통신부(310)는 근거리 통신 모듈(311), 위치정보 모듈(312) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 310 may include at least one of a short-range communication module 311 and a location information module 312 .

근거리 통신 모듈(311)은 블루투스(Bluetooth) 방식을 통해 스마트 신발 모듈(200)과 연결되어 데이터를 송/수신 할 수 있다.The short-range communication module 311 may be connected to the smart shoe module 200 through a Bluetooth method to transmit/receive data.

위치정보 모듈(312)은 스마트 신발 모듈(200)의 위치정보를 측정 또는 전송하는 역할을 수행하는 것으로서, 후술할 모션 센서(343)와 중복되는 개념을 포함할 수 있다.The location information module 312 serves to measure or transmit location information of the smart shoe module 200 and may include a concept overlapping with the motion sensor 343 to be described later.

입력부(320)는 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부(321, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(320)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다. 입력부(320)는 스마트 신발 모듈(200)의 기능을 활성화 또는 비활성화 시키는 온/오프의 기능을 입력 받는 역할을 수행할 수도 있으며, 생산 비용 절감 또는 경량화를 위해 필요에 따라 생략될 수도 있다.The input unit 320 may include a user input unit 321 (eg, a touch key, a mechanical key, etc.) for receiving information from a user. The voice data or image data collected by the input unit 320 may be analyzed and processed as a user's control command. The input unit 320 may serve to receive an input of an on/off function for activating or deactivating the function of the smart shoe module 200, and may be omitted as necessary to reduce production cost or reduce weight.

센싱부(340)는 스마트 신발 모듈(200) 내 정보, 스마트 신발 모듈(200)을 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(340)는 근접센서(341, proximity sensor), 조도 센서(342, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(344, acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(345, gyroscope sensor, 이하 자이로 센서라 한다.), 모션 센서(343, motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 스마트 신발 모듈은(200), 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.The sensing unit 340 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the smart shoe module 200 , surrounding environment information surrounding the smart shoe module 200 , and user information. For example, the sensing unit 340 may include a proximity sensor 341, an illumination sensor 342, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor 344, and a magnetic sensor. , gravity sensor (G-sensor), gyroscope sensor (345, gyroscope sensor, hereinafter), motion sensor (343, motion sensor), RGB sensor, infrared sensor (IR sensor: infrared sensor), fingerprint recognition sensor (finger scan sensor), ultrasonic sensor (ultrasonic sensor), optical sensor (optical sensor), battery gauge (battery gauge), environmental sensor (eg barometer, hygrometer, thermometer, radiation detection sensor, thermal sensor, gas detection sensor, etc.) and a chemical sensor (eg, electronic nose, healthcare sensor, biometric sensor, etc.). On the other hand, the smart shoe module 200 disclosed herein may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.

특히, 본 발명에서 언급하는 가속도 센서(344)와 자이로 센서(345)는 모션 센서(343)에 포함될 수 있다.In particular, the acceleration sensor 344 and the gyro sensor 345 mentioned in the present invention may be included in the motion sensor 343 .

스마트 신발 모듈(200)에 실장된 모션 센서(343)는 스마트 신발 모듈(200)의 움직임을 직접적으로 센싱하는 구성을 의미할 수 있다. 모션 센서(343)는 가속도 센서(344) 및 자이로 센서(345)를 포함할 수 있다. 필요에 따라 가속도 센서(344) 및 자이로 센서(345) 중 어느 하나 만을 구비할 수도 있다.The motion sensor 343 mounted on the smart shoe module 200 may refer to a configuration that directly senses the movement of the smart shoe module 200 . The motion sensor 343 may include an acceleration sensor 344 and a gyro sensor 345 . If necessary, only one of the acceleration sensor 344 and the gyro sensor 345 may be provided.

모션 센서(343)를 통해 스마트 신발 모듈(200)의 2차원 또는 3차원 상의 위치 및 시간에 대한 위치변화와 같은 움직임을 센싱할 수 있다.Through the motion sensor 343 , it is possible to sense a motion such as a position change with respect to a position and time in two or three dimensions of the smart shoe module 200 .

제어부(380)는 모션 센서(343)에 필요한 전류를 전원공급부(390)가 공급하도록 제어할 수 있다. 제어부(380)는 연산처리 장치(CPU)와 같은 MCU(Micro Controller Unit) 물리적 구성을 포함할 수 있다.The controller 380 may control the power supply 390 to supply a current required for the motion sensor 343 . The control unit 380 may include a physical configuration of a micro controller unit (MCU) such as an arithmetic processing unit (CPU).

모션 센서(343) 및 제어부(380)는 스마트 신발 모듈(200)에 포함되어 구비될 수도 있고, 또는 별도의 구성으로 스마트 신발(100)에 실장될 수도 있다.The motion sensor 343 and the controller 380 may be included in the smart shoe module 200 or may be mounted on the smart shoe 100 as a separate configuration.

압력 센서(346)는 스마트 신발 모듈(200)이 수행할 수 있다. 압력 센서(346)는 기능상 모션 센서(343)에 포함되는 개념이 될 수 있으나, 본 발명에서는 모션 센서(343)는 가속도 센서(344) 및 자이로 센서(345)를 포함하고, 압력 센서(346)는 모션 센서(343)와 독립적인 구성으로 구분하여 서술하도록 한다.The pressure sensor 346 may be performed by the smart shoe module 200 . The pressure sensor 346 may be a concept included in the motion sensor 343 functionally, but in the present invention, the motion sensor 343 includes an acceleration sensor 344 and a gyro sensor 345 , and a pressure sensor 346 . to be described separately as an independent configuration from the motion sensor 343 .

출력부(350)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(351), 음향 출력부(352), 햅팁 모듈(353), 광 출력부(354) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The output unit 350 is for generating an output related to visual, auditory or tactile sense, and includes at least one of a display unit 351 , a sound output unit 352 , a haptip module 353 , and an optical output unit 354 . can do.

인터페이스부(360)는 스마트 신발 모듈(200)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(360)는, 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 스마트 신발 모듈(200)에서는, 상기 인터페이스부(360)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절한 제어를 수행할 수 있다.The interface unit 360 serves as a passage with various types of external devices connected to the smart shoe module 200 . The interface unit 360 includes at least one of an external charger port, a wired/wireless data port, a memory card port, and a port for connecting a device equipped with an identification module. can do. In response to the connection of the external device to the interface unit 360 , the smart shoe module 200 may perform appropriate control related to the connected external device.

또한, 메모리(370)는 스마트 신발 모듈(200)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(370)는 스마트 신발 모듈(200)에서 구동되는 제어부의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다.In addition, the memory 370 stores data supporting various functions of the smart shoe module 200 . The memory 370 may store data and commands for the operation of the controller driven in the smart shoe module 200 .

제어부(380)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 스마트 신발 모듈(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(380)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(370)에 저장된 데이터, 명령어들을 사용함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.The controller 380 generally controls the overall operation of the smart shoe module 200 in addition to the operation related to the application program. The controller 380 may provide or process appropriate information or functions to the user by processing signals, data, information, etc. input or output through the above-described components or using data and commands stored in the memory 370 . .

전원공급부(390)는 제어부(380)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 스마트 신발 모듈(200)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(390)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.The power supply unit 390 receives external power and internal power under the control of the control unit 380 to supply power to each component included in the smart shoe module 200 . The power supply unit 390 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 스마트 신발 모듈(200)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 스마트 신발 모듈(200)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(370)에 저장된 적어도 하나의 데이터, 명령어를 통하여 스마트 신발 모듈(200) 상에서 구현될 수 있다.At least some of the respective components may operate in cooperation with each other in order to implement the operation, control, or control method of the smart shoe module 200 according to various embodiments to be described below. In addition, the operation, control, or control method of the smart shoe module 200 may be implemented on the smart shoe module 200 through at least one data or command stored in the memory 370 .

도 2는 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)이 구비된 스마트 신발(100)의 y-z 평면 단면도 이다.2 is a y-z plane cross-sectional view of the smart shoe 100 provided with the smart shoe module 200 related to the present invention.

밑창 프레임(110)은 착용자의 발 바닥이 닿는 직/간접적 영역을 의미한다. 즉, 스마트 신발 모듈(200)에 있어서, 착용자의 발과 바닥 사이에 구비되는 영역의 프레임을 의미할 수 있다. 밑창 프레임(110)은 착용자의 발 바닥이 직접적으로 닿는 인솔(111, insole), 스마트 신발 모듈(200)의 최하단에 구비되어 외부, 즉 지면과 직접적으로 닿는 아웃솔(113, outsole) 및 인솔(111)과 아웃솔(113)의 사이에 구비되어 일정 부피를 형성하는 미드솔(112, midsole)로 구성될 수 있다.The sole frame 110 refers to a region directly/indirectly in contact with the sole of the wearer's foot. That is, in the smart shoe module 200, it may mean a frame of a region provided between the wearer's foot and the floor. The sole frame 110 is provided at the lowermost end of the insole 111, which directly touches the sole of the wearer's foot, and the smart shoe module 200 to the outside, that is, the outsole 113 and the insole 111 in direct contact with the ground. ) and the outsole 113 may be provided between the midsole 112 (midsole) forming a predetermined volume.

인솔(111)은 흔히 말하는 깔창이 될 수도 있으나, 필요에 따라 인솔(111)과 미드솔(112)의 구분 없이 일체형으로 구성될 수도 있고, 별개의 부재이나 접착제 등에 의해 결합 형태로 구비될 수도 있다.The insole 111 may be a common insole, but may be integrally configured without distinction between the insole 111 and the midsole 112 if necessary, or may be provided in a combined form by a separate member or adhesive.

스마트 신발 모듈(200)은 밑창 프레임(110)에 구비될 수 있다. 스마트 신발 모듈(200)은 착용자의 보행 또는 주행에 의해 바닥에 닿는 경우 일정 압력이 작용하여 압력 작용 여부를 신호화 또는 데이터화 할 수 있다.The smart shoe module 200 may be provided in the sole frame 110 . When the smart shoe module 200 touches the floor by walking or driving of the wearer, a predetermined pressure may be applied to signal or data whether the pressure is applied.

도 3은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200) 착용자(400)가 걷는 모습과 그에 대응하여 발생하는 신호에 대한 대응을 시계열적으로 도시한 것이다.FIG. 3 is a time-series diagram illustrating a walking mode of the wearer 400 of the smart shoe module 200 related to the present invention and a response to a signal generated corresponding thereto.

착용자(400)가 스마트 신발 모듈(200)을 신고 바닥에 디딜 때 스마트 신발 모듈(200)에 온 신호가, 스마트 신발 모듈(200)을 신고 바닥에서 떨어지는 경우 스마트 신발 모듈(200) 의한 오프 신호가 발생할 수 있다.When the wearer 400 puts on the smart shoe module 200 and steps on the floor, the signal on to the smart shoe module 200 is turned on, and when the wearer 400 falls off the floor wearing the smart shoe module 200, the off signal by the smart shoe module 200 is can occur

도 3의 ②내지 ④의 상태에 특정 이상의 압력 값이 작용하여 스마트 신발 모듈(200)에 값 1, 즉 온 신호가 발생하고, 나머지 ① 및 ⑤-⑦의 경우에는 특정 미만의 압력 값이 작용하여 스마트 신발 모듈(200)에 값 0, 즉 오프 신호가 발생할 수 있다.In the state of ② to ④ of FIG. 3, a pressure value above a certain level is applied, and a value 1, that is, an ON signal, is generated in the smart shoe module 200, and in the remaining cases ① and ⑤-⑦, a pressure value less than a specific value acts. A value of 0, that is, an off signal, may be generated in the smart shoe module 200 .

즉, 스마트 신발 모듈(200) 착용자의 몸이 지면을 디디게 되고, 지면과 스마트신발(100) 착용자의 몸 사이에 구비된 스마트 신발 모듈(200), 특히 스마트 신발 모듈(200)에 압력이 작용하여 온 신호가 발생할 수 있다.That is, the wearer's body of the smart shoe module 200 steps on the ground, and pressure acts on the smart shoe module 200 , particularly the smart shoe module 200 , provided between the ground and the body of the smart shoe 100 wearer. signal may be generated.

스마트 신발 모듈(200)에 발생하는 온 신호는 신호 발생 임계 압력 값을 가질 수 있다.The ON signal generated in the smart shoe module 200 may have a signal generation threshold pressure value.

신호 발생 임계 압력 값의 이상의 압력이 스마트 신발 모듈(200)에 가해지는 경우 스마트 신발 모듈(200)에 온 신호가 발생할 수 있다.When a pressure greater than or equal to the signal generation threshold pressure value is applied to the smart shoe module 200 , an ON signal may be generated in the smart shoe module 200 .

신호 발생 임계 압력 값은 스마트 신발 모듈(200)의 물질 강성, 탄성, 스마트 신발 모듈(200)의 크기 또는 도전 부재와 제1 회로부 간의 간격 등에 따라서 정해질 수 있다.The signal generation threshold pressure value may be determined according to material rigidity and elasticity of the smart shoe module 200 , the size of the smart shoe module 200 , or a distance between the conductive member and the first circuit unit, and the like.

예를 들어, 신호 발생 임계 압력 값을 더 크게 하는 경우 온 신호가 발생할 수 있는 압력 임계치는 더욱 높아지므로 ② 또는 ③의 경우에만 스마트 신발 모듈(200)에 값 1, 즉 온 신호가 발생하고, 나머지 ① 및 ④-⑦의 경우에는 스마트 신발 모듈(200)에 값 0, 즉 오프 신호가 발생할 수 있다.For example, if the signal generation threshold pressure value is made larger, the pressure threshold at which the ON signal can be generated becomes higher, so the value 1, that is, the ON signal is generated in the smart shoe module 200 only in the case of ② or ③, and the remaining In the case of ① and ④-⑦, a value of 0, that is, an off signal, may be generated in the smart shoe module 200 .

따라서 이러한 결과를 통해 착용자의 한 걸음의 시작과 끝을 판단할 수 있으며, 걸음이 반복되는 경우 각 걸음의 주기를 파악할 수 있다.Therefore, it is possible to determine the start and end of one step of the wearer through these results, and when the step is repeated, the cycle of each step can be grasped.

도 3을 예로 드는 경우, ②를 걸음의 시작으로 해석하여, ⑦을 지나 ①이되는 지점을 한 걸음의 끝으로 해석할 수 있다.In the case of taking FIG. 3 as an example, ② can be interpreted as the start of a step, and a point passing through ⑦ and becoming ① can be interpreted as the end of a step.

또한 이러한 ②에서 ②로의 변화가 반복되는 경우 한 주기를 한 걸음으로 파악하여 복수의 걸음을 해석할 수 있다.Also, if the change from ② to ② is repeated, one cycle can be identified as one step and multiple steps can be interpreted.

즉, 종전 모션 센서(343, 도1 참조), 즉 가속도 센서(344, 도 1 참조) 또는 자이로 센서(345, 도 1 참조)를 통한 걸음의 단위를 해석한 스마트 신발 모듈(200)의 속력 값이 0인 지점을 해석한 경우에는 여러 변수, 즉 노이즈가 작용하여 오차가 생길 수 있으나, 스마트 신발 모듈(200)의 온/오프 신호를 통해 이러한 노이즈를 제거하여 정확한 걸음 단위를 구분할 수 있다.That is, the speed value of the smart shoe module 200 interpreting the unit of step through the previous motion sensor (343, see FIG. 1), that is, the acceleration sensor (344, see FIG. 1) or the gyro sensor (345, see FIG. 1). When this zero point is interpreted, errors may occur due to the action of various variables, that is, noise. However, by removing such noise through the on/off signal of the smart shoe module 200, accurate step units can be distinguished.

스마트 신발 모듈(200)는 발 바닥에서 밑창 프레임(110, 도 2참조)을 향하는 방향, 즉 하단 방향에 대한 압력 작용 여부에 따라 동작할 수 있다. 다만, 반드시 하단 방향일 것을 요구하는 것은 아니며, 필요에 따라 하단 방향에 대해 일정 각도 어긋난 방향에 대한 압력을 기준으로 동작할 수도 있으며, 복수개의 스마트 신발 모듈(200)가 구비되는 경우에는 여러 방향에 대해 동작할 수도 있다.The smart shoe module 200 may operate in a direction from the sole of the foot toward the sole frame 110 (refer to FIG. 2 ), that is, depending on whether pressure is applied to the bottom direction. However, it is not necessarily required to be in the downward direction, and if necessary, it may operate based on the pressure in the direction deviated by a certain angle with respect to the downward direction. may work for

이러한 압력의 방향은 착용자의 일반적인 걸음 및 힘 작용에 근거할 수도 있으며, 또는 개인마다 다른 착용자의 걸음 및 힘 작용에 근거하여 달라질 수도 있다.The direction of this pressure may be based on the wearer's general gait and force action, or may vary based on the wearer's different gait and force action for each individual.

임계 압력 값이라고 함은 착용자의 키, 몸무게 및 발 사이즈 등 신체적, 습관적인 요인에 따라 다르게 적용될 수도 있다. 다만, 스마트 신발 모듈(200)의 온/오프 여부는 재료 및 구조에 종속하므로 재료 및 구조가 정해진 스마트 신발 모듈(200)은 정해진 임계 압력 값을 갖게 된다.The critical pressure value may be applied differently depending on physical and habitual factors such as height, weight, and foot size of the wearer. However, since the on/off of the smart shoe module 200 depends on the material and the structure, the smart shoe module 200 for which the material and the structure are determined has a predetermined critical pressure value.

도 4는 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)에 대한 순서도이다.4 is a flowchart for a smart shoe module 200 related to the present invention.

제어부(380)는 스마트 신발 모듈(200)의 온 신호 또는 오프 신호에 기초하여 모션 센서(343)의 전류 공급 및 제어를 수행할 수 있다.The controller 380 may supply and control current of the motion sensor 343 based on an on signal or an off signal of the smart shoe module 200 .

스마트 신발 모듈(200)에 오프 신호가 일정 시간 이상 계속해서 발생하는 경우, 착용자가 스마트 신발 모듈(200)을 착용하지 않고 있거나, 움직이지 않는 것으로 해석될 수 있다.When the off signal continuously occurs in the smart shoe module 200 for a predetermined time or more, it may be interpreted that the wearer is not wearing the smart shoe module 200 or does not move.

따라서 제어부(380)는 모션 센서(343)를 비활성화 하여 스마트 신발 모듈(200)에 소모되는 전력을 최소화는 시스템 슬립 모드를 수행할 수 있다(S101).Accordingly, the controller 380 may perform a system sleep mode in which the power consumed in the smart shoe module 200 is minimized by inactivating the motion sensor 343 ( S101 ).

시스템 슬립 모드 중 스마트 신발 모듈(200)에 온 신호가 발생하는 경우 착용자가 스마트 신발 모듈(200)을 착용하여 활동을 하는 것으로 해석될 수 있다(S102).When an on signal is generated in the smart shoe module 200 during the system sleep mode, it may be interpreted that the wearer wears the smart shoe module 200 to perform an activity (S102).

따라서 시스템 슬립 모드 중에 발생한 스마트 신발 모듈(200)의 온 신호의 전류는 제어부(380)를 활성화 시킬 수 있다(S103). 제어부(380)가 이미 활성화 된 상태인 경우에는 본 단계가 생략될 수도 있다.Accordingly, the current of the on signal of the smart shoe module 200 generated during the system sleep mode may activate the control unit 380 (S103). When the control unit 380 is already activated, this step may be omitted.

활성화 된 제어부(380)는 스마트 신발 모듈(200)의 시스템 슬립 모드를 해제하고 시스템을 구동시킬 수 있다. 시스템의 구동은 스마트 신발 모듈(200)에 구비된 각종 전자 부품 및 센서류를 구동하는 것을 의미할 수 있다. 특히, 모션 센서(343)를 활성화 하여 가속도 센서(344) 및 자이로 센서(345)를 이용하여 스마트 신발 모듈(200)의 움직임을 센싱 하도록 제어할 수 있다(S104).The activated control unit 380 may release the system sleep mode of the smart shoe module 200 and drive the system. Driving the system may mean driving various electronic components and sensors provided in the smart shoe module 200 . In particular, by activating the motion sensor 343, it is possible to control to sense the motion of the smart shoe module 200 using the acceleration sensor 344 and the gyro sensor 345 (S104).

제어부(380)는 실시간으로 스마트 신발 모듈(200)의 온 신호 및 오프 신호의 발생 시간 간격(Interval)과 기 설정된 시간 간격(Interval)을 비교한다(S105).The controller 380 compares the generation time interval (Interval) of the on signal and the off signal of the smart shoe module 200 with a preset time interval (Interval) in real time (S105).

스마트 신발 모듈(200)의 온 신호 및 오프 신호의 발생 시간 간격이 기 설정된 시간 간격 이내인 경우, 즉, 온 값인1의 값이 일정 시간 이내에 수신되는 경우 계속해서 스마트 신발 모듈(200) 시스템의 구동을 유지할 수 있다. 특히, 모션 센서(343)의 활성화를 계속해서 유지시킬 수 있다(S106).If the time interval between the on signal and the off signal of the smart shoe module 200 is within a preset time interval, that is, when the on value of 1 is received within a predetermined time, the smart shoe module 200 system is continuously driven can keep In particular, it is possible to continuously maintain the activation of the motion sensor 343 (S106).

반면, 스마트 신발 모듈(200)의 온 신호 및 오프 신호의 발생 시간 간격이 기 설정된 시간 간격을 초과하는 경우, 즉, 오프 값인 0의 값이 일정 시간 이상 계속되는 경우 제어부(380)는 스마트 신발 모듈(200)의 시스템 전체를 비 활성화, 즉 시스템 슬립 모드로 전환 시킬 수 있다. 특히 제어부(380)는 모션 센서(343)에 대한 전류 차단 및 비활성화를 수행할 수 있다.On the other hand, when the generation time interval of the on signal and the off signal of the smart shoe module 200 exceeds a preset time interval, that is, when the off value of 0 continues for a predetermined time or more, the controller 380 controls the smart shoe module ( 200) can be turned into inactive, that is, system sleep mode. In particular, the controller 380 may block and deactivate the current for the motion sensor 343 .

도 5는 본 발명과 관련된 도전 부재(230) 및 제1 회로부(251)를 도시한 것이다.5 illustrates a conductive member 230 and a first circuit unit 251 related to the present invention.

압력도전 부재(230)는 제1 회로부(251)와 연계되어 작동할 수 있다. 제1 회로부(251)는 기판(250) 내에 실장되어 적어도 일 영역이 기판(250)에 노출되어 구비될 수 있다. 도 5는 설명의 편의를 위해 도전 부재(230) 및 제1 회로부(251)는 결합전 상태를 대략적으로 도시한 것이며 도전 부재(230)는 또 다른 별도의 부재에 의해 기판(250)과 이격되어 고정되거나 접촉하여 고정될 수 있다.The pressure conductive member 230 may operate in connection with the first circuit unit 251 . The first circuit unit 251 may be mounted in the substrate 250 so that at least one region is exposed to the substrate 250 . FIG. 5 schematically shows a state before coupling the conductive member 230 and the first circuit unit 251 for convenience of explanation, and the conductive member 230 is spaced apart from the substrate 250 by another separate member. It may be fixed or fixed by contact.

압력스마트 신발 모듈(200)에 특정 값 미만의 압력이 작용하는 경우 도전 부재(230)는 제1 회로부(251)를 전기적으로 분리된다.When a pressure less than a specific value is applied to the pressure smart shoe module 200 , the conductive member 230 electrically disconnects the first circuit unit 251 .

압력도전 부재(230)에 의해 제1 회로부(251)가 연결되기 전까지 제1 회로부(251)는 개회로, 즉, 전기적으로 열린 상태를 유지할 수 있다. 이러한 열린 상태의 제1 회로부(251)는 이격된 두 개의 접촉 단자(2511)에 의해 구현될 수 있다.Until the first circuit unit 251 is connected by the pressure conductive member 230 , the first circuit unit 251 may maintain an open circuit, that is, an electrically open state. The first circuit unit 251 in the open state may be implemented by two contact terminals 2511 spaced apart from each other.

압력스마트 신발 모듈(200)에 특정 값 이상의 압력이 작용하는 경우 도전 부재(230)는 제1 회로부(251)의 접촉 단자(2511) 전기적으로 연결될 수 있다.When a pressure greater than or equal to a specific value is applied to the pressure smart shoe module 200 , the conductive member 230 may be electrically connected to the contact terminal 2511 of the first circuit unit 251 .

이격된 두 개의 접촉 단자(2511)는 도전 부재(230)에 의해 전기적으로 연결되어 제1 회로부(251)가 폐회로가 되도록 할 수 있다. 제1 회로부(251)가 폐회로를 구성하면 전류 또는 신호가 발생할 수 있다.The two spaced apart contact terminals 2511 may be electrically connected by the conductive member 230 such that the first circuit unit 251 is a closed circuit. When the first circuit unit 251 constitutes a closed circuit, a current or a signal may be generated.

전기적인 접촉에 의해 제1 회로부(251)는 전류 또는 신호를 발생시킬 수 있다.The first circuit unit 251 may generate a current or a signal by electrical contact.

제어부(380, 도 1참조)는 제1 회로부(251)에 발생된 전류 또는 신호의 여부를 온/오프(on/off) 신호로 인식하고 그 온/오프 신호를 근거로 다양한 후속 동작을 제어할 수 있다.The controller 380 (refer to FIG. 1) recognizes whether a current or a signal generated in the first circuit unit 251 is an on/off signal and controls various subsequent operations based on the on/off signal. can

제1 회로부(251)의 전류 또는 신호의 발생에 따라 제어부(380, 도 1참조)는 온/오프 신호를 인식한다고 하여 별도의 독립된 과정으로 해석될 수 있으나, 이는 동일한 하나의 회로에서 수행되는 하나의 동작을 의미할 수 있다. 즉, 제1 회로부(251)에서 발생한 전류는 곧바로 제어부(380, 도 1참조)를 전기적으로 연결하여 그 자체로 온 신호로 인식할 수 있다.According to the generation of a current or signal in the first circuit unit 251, the control unit 380 (refer to FIG. 1) recognizes the on/off signal, which may be interpreted as a separate and independent process, but this is one performed in the same circuit. may mean the action of That is, the current generated in the first circuit unit 251 may be recognized as an ON signal by itself by directly electrically connecting the control unit 380 (refer to FIG. 1 ).

도 6은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)의 일 예를 도시한 것이다.6 shows an example of a smart shoe module 200 related to the present invention.

도 6(a)는 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)의 정면 사시도 이고, 도 6(b)는 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)의 후면 사시도 이다.Figure 6 (a) is a front perspective view of the smart shoe module 200 related to the present invention, Figure 6 (b) is a rear perspective view of the smart shoe module 200 related to the present invention.

스마트 신발 모듈의 외관을 형성하는 하우징은 상부 케이스 및 하부 케이스를 포함할 수 있다. 또는 상부 케이스와 하부 케이스는 유니 바디 형태로 형성될 수도 있으나, 본 발명에서는 상부 케이스와 하부 케이스가 별도의 바디로 형성되어 결합하는 경우를 전제로 설명하겠다.The housing forming the exterior of the smart shoe module may include an upper case and a lower case. Alternatively, the upper case and the lower case may be formed in a unibody shape, but in the present invention, it will be described on the premise that the upper case and the lower case are formed as separate bodies and combined.

또한, 상부 케이스 및 하부 케이스의 상부 및 하부는 본 발명의 설명의 편의를 위해 한정하고 있는 것일 뿐, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 상부 케이스 및 하부 케이스의 경우가 서로 바뀌어 구비될 수도 있고, 또는 상부 케이스 및 하부 케이스가 아닌 제1 케이스 및 제2 케이스의 결합으로 구비될 수도 있다. 또는 세 개 이상의 케이스의 결합으로 형성될 수도 있음은 물론이다.In addition, the upper and lower portions of the upper case and the lower case are only limited for convenience of description of the present invention, and the case of the upper case and the lower case may be provided interchangeably within the scope that does not impair the purpose of the present invention. , or may be provided as a combination of the first case and the second case rather than the upper case and the lower case. Or, of course, it may be formed by a combination of three or more cases.

도 7은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)의 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view of the smart shoe module 200 related to the present invention.

스마트 신발 모듈(200)은 기판압력센서(346, 도 1참조)의 기능을 수행하는 부품을 실장하는 구조적 단위를 의미할 수 있으며, 물리적으로는 하우징(260) 내에 실장된 구성 전체를 포함할 수 있다.The smart shoe module 200 may mean a structural unit for mounting a component performing the function of the substrate pressure sensor 346 (see FIG. 1 ), and may include the entire configuration physically mounted in the housing 260 . have.

하우징(260)은 기판(250) 등의 부품을 실장할 수 있다. 하우징(260) 전면에 구비된 상부 케이스(261) 및 하부 케이스(262)의 결합으로 구성될 수 있다.The housing 260 may mount components such as the substrate 250 . It may be composed of a combination of the upper case 261 and the lower case 262 provided on the front of the housing 260 .

전원공급부(390)는 하우징(260)내에 실장되어 제어부(380) 등에 전력을 공급하는 역할을 수행할 수 있다.The power supply unit 390 may be mounted in the housing 260 to supply power to the control unit 380 and the like.

전원공급부(390)의 원할한 교체를 위해 하부 케이스(262)에 결합하는 배터리 커버(274)를 포함할 수 있다.It may include a battery cover 274 coupled to the lower case 262 for smooth replacement of the power supply unit 390 .

배터리 커버(274)와 하부 케이스(262) 사이의 틈을 방수 링(275)이 막아 방수에 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다.The waterproof ring 275 may block the gap between the battery cover 274 and the lower case 262 to prevent a problem in waterproofing.

도 8은 도 6의 A-A' 방향 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 6 .

상부 케이스(261)는 스마트 신발 모듈(200)의 상부 외관을 형성하고 제1 방향으로 작용하는 특정 값 이상의 압력에 의해 탄성 거동할 수 있다. 제1 방향은 특히 착용자의 발에서 지면 방향을 의미할 수 있다. 즉, 상부 케이스(261)에서 하부 케이스(262) 방향을 의미할 수 있다.The upper case 261 forms the upper exterior of the smart shoe module 200 and may elastically behave by a pressure greater than or equal to a specific value acting in the first direction. The first direction may in particular mean a direction from the wearer's feet to the ground. That is, it may mean a direction from the upper case 261 to the lower case 262 .

특정 값 이상의 압력은 전술한 신호 발생 임계 압력 값을 의미할 수 있다.A pressure greater than or equal to a specific value may mean the above-described signal generation threshold pressure value.

상부 케이스(261)는 착용자의 발 바닥에서 도전 부재(230)로 압력이 잘 전달될 수 있도록 얇은 평면 형상을 띨 수 있고, 도전 부재(230)와 직접적으로 맞닿아 구비될 수 있다. 상부 케이스(261)의 외측면은 볼록하게 형성되어 착용자의 발 또는 착용자의 발에서 압력이 전달된 깔창으로부터의 압력이 상부 케이스(261)에 잘 전달되도록 할 수 있다. 상부 케이스(261)는 필요에 따라 탄성을 갖는 물질을 포함하여 도전 부재(230)에 압력을 잘 전달할 수 있도록 할 수 있다. 일 예로, 상부 케이스(261)는 실리콘(Silicone)의 소재로 형성될 수 있다.The upper case 261 may have a thin flat shape so that pressure can be well transmitted from the bottom of the wearer's feet to the conductive member 230 , and may be provided in direct contact with the conductive member 230 . The outer surface of the upper case 261 may be convex so that the pressure from the wearer's feet or the insole to which the pressure is transmitted from the wearer's feet may be well transmitted to the upper case 261 . The upper case 261 may include a material having elasticity as needed to transmit pressure to the conductive member 230 well. For example, the upper case 261 may be formed of a material of silicon.

하부 케이스(262)는 상부 케이스(261)의 하단에 결합하여 스마트 신발 모듈(200)의 하단 외관을 형성할 수 있다.The lower case 262 may be coupled to the lower end of the upper case 261 to form the lower exterior of the smart shoe module 200 .

제1 회로부(251)는 상부 케이스(261) 및 하부 케이스(262)가 형성하는 하우징(260)에 실장되어 구비될 수 있으며, 특히 하부 케이스(262)에 고정될 수 있다.The first circuit unit 251 may be mounted on the housing 260 formed by the upper case 261 and the lower case 262 , and in particular may be fixed to the lower case 262 .

제1 회로부(251)의 일부는 기판(250)의 일면에 노출되어 후술할 도전 부재(230)와 접촉하고 있거나 접촉할 수 있도록 구비될 수 있다.A portion of the first circuit unit 251 may be exposed on one surface of the substrate 250 to be in contact with or to be in contact with a conductive member 230 to be described later.

제1 회로부(251)는 필름 및 금속전극의 결합 형태로 구비될 수도 있고, 또는 필름 및 전도성 폴리머의 형태로 구비될 수도 있다. 또는 필름 및 CNT의 형태로 구비될 수도 있고, 필름 및 그래핀(Graphene)의 형태로 구비될 수도 있다.The first circuit unit 251 may be provided in the form of a combination of a film and a metal electrode, or may be provided in the form of a film and a conductive polymer. Alternatively, it may be provided in the form of a film and CNT, or may be provided in the form of a film and graphene.

또는 제1 회로부(251)는 사출물과 MID(Mold Interconnect Devices)의 형태로 구비될 수도 있다.Alternatively, the first circuit unit 251 may be provided in the form of an injection-molded product and MID (Mold Interconnect Devices).

기판(250)은 제1 회로부(251)를 실장할 수 있다. 기판(250)은 모션 센서(343)를 구동하기 위한 제2 회로부를 실장할 수도 있다. 기판(250)은 제어부(380, 도 1참조)를 실장할 수도 있다. 하지만 반드시 모션 센서(343), 제2 회로부 또는 제어부(380)를 스마트 신발 모듈(200)이 구비하는 것은 아니며 필요에 따라 스마트 신발(100)은 독립적으로 분리된 별도의 모션 센서(343), 제2 회로부 또는 제어부(380, 도 1참조)중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.The substrate 250 may mount the first circuit unit 251 . The substrate 250 may mount a second circuit unit for driving the motion sensor 343 . The substrate 250 may mount the control unit 380 (refer to FIG. 1 ). However, the smart shoe module 200 does not necessarily include the motion sensor 343, the second circuit unit, or the control unit 380. If necessary, the smart shoe 100 includes an independently separated separate motion sensor 343, first At least one of the two circuit units or the control unit 380 (refer to FIG. 1 ) may be included.

도전 부재(230)는 제1 회로부(251)에 전기 신호를 발생시키도록 할 수 있다.The conductive member 230 may generate an electrical signal to the first circuit unit 251 .

도전 부재(230)는 상부 케이스(261) 및 하부 케이스(262)가 형성하는 하우징(260)에 실장되어 구비될 수 있으나, 특히 상부 케이스(261)의 내측에 구비될 수 있다.The conductive member 230 may be mounted on the housing 260 formed by the upper case 261 and the lower case 262 , but in particular, may be provided inside the upper case 261 .

상부 케이스(261)에 작용하는 압력에 의한 탄성 거동으로 도전 부재(230)는 제1 회로부(251)에 신호를 발생시킬 수 있다.The conductive member 230 may generate a signal to the first circuit unit 251 due to the elastic behavior by the pressure acting on the upper case 261 .

즉, 도전 부재(230)는 제1 회로부(251)에 접촉하여 상부 케이스(261)에 작용한 특정 값 이상의 압력의 여부에 따라 압력 센서(364, 도 1참조) 기능을 수행할 수 있다. 특정 값 이상의 압력이 스마트 신발 모듈(200)에 작용하는 경우 제1 회로부(251)에 전기적 신호가 발생할 수 있다.That is, the conductive member 230 may perform a function of the pressure sensor 364 (refer to FIG. 1 ) according to whether or not a pressure equal to or greater than a specific value is applied to the upper case 261 by contacting the first circuit unit 251 . When a pressure greater than a specific value acts on the smart shoe module 200 , an electrical signal may be generated in the first circuit unit 251 .

도전 부재(230)는 제1 회로부(251)에 접촉하거나 접촉한 상태에서 압력을 받아 제1 회로부(251)를 전기적으로 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 도전 부재(230)는 전류를 잘 흐르게 하는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 따라서 도전성 실리콘(Silicone), 금속 개스킷(Gasket), 금속 판재 또는 금속 증착, 전도성 폴리머(Conductive Polymer), CNT, 그래핀(Graphene) 등이 될 수도 있다.The conductive member 230 may be in contact with the first circuit unit 251 or may serve to electrically connect the first circuit unit 251 by receiving pressure while in contact with the first circuit unit 251 . The conductive member 230 may include a conductive material that allows current to flow well. Therefore, it may be conductive silicon, metal gasket, metal plate or metal deposition, conductive polymer, CNT, graphene, or the like.

또는 사출물과 MID(Mold Interconnect Device)의 결합으로 구성될 수도 있다.Alternatively, it may be composed of a combination of an injection molded product and a MID (Mold Interconnect Device).

설명의 편의상 스마트 신발 모듈(200)에 아무런 압력이 작용하지 않은 상태를 중립 상태로 명명하고, 스마트 신발 모듈(200)에 특정 값 이상의 압력이 작용한 상태를 압축 상태로 명명하도록 한다.For convenience of description, a state in which no pressure is applied to the smart shoe module 200 is named a neutral state, and a state in which a pressure greater than or equal to a specific value is applied to the smart shoe module 200 is named a compressed state.

압축 상태의 스마트 신발 모듈(200)에서는 도전 부재(230) 및 제1 회로부(251)는 물리적으로 서로 접촉하고 있을 수 있다. 반면에 중립 상태의 스마트 신발 모듈(200)에서는 실시 예에 따라 도전 부재(230) 및 제1 회로부(251)는 물리적으로 이격될 수도 있고, 또는 물리적으로 이미 접촉 상태를 유지하고 있을 수도 있다.In the smart shoe module 200 in the compressed state, the conductive member 230 and the first circuit unit 251 may be in physical contact with each other. On the other hand, in the smart shoe module 200 in a neutral state, the conductive member 230 and the first circuit unit 251 may be physically separated from each other or may be physically in contact with each other according to an embodiment.

필요에 따라 도전 부재(230) 및 제1 회로부(251)가 물리적으로 접촉하고, 상부 케이스(261)의 내측면과 도전 부재(230)가 이격되어 있을 수도 있다.If necessary, the conductive member 230 and the first circuit unit 251 may physically contact each other, and the inner surface of the upper case 261 may be spaced apart from the conductive member 230 .

이하에서는 도전 부재(230)의 구성 물질 및 형상 등에 따라서 발생할 수 있는 다양한 실시 예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, various embodiments that may occur depending on the material and shape of the conductive member 230 will be described.

<제1 실시 예><First embodiment>

도 9는 도전 부재(230)가 가변 저항 소자(230-1)인 경우에 대한 스마트 신발 모듈(200)의 일부를 도시한 것이다.9 illustrates a part of the smart shoe module 200 for the case where the conductive member 230 is the variable resistance element 230-1.

도전 부재(230)는 가변 저항 소자(230-1)를 포함할 수 있다. 가변 저항 소자(230-1)는 가변 저항 소자(230-1)에 가해지는 하중에 따라 저항이 감소되는 물질을 의미할 수 있다.The conductive member 230 may include a variable resistance element 230-1. The variable resistance element 230-1 may refer to a material whose resistance is reduced according to a load applied to the variable resistance element 230-1.

중립 상태의 스마트 신발 모듈(200)에서 가변 저항 소자(230-1)는 제1 회로부(251)와 일정 간격을 형성할 수도 있고, 또는 제1 회로부(251)와 접하고 있을 수도 있다. 후자의 경우 가변 저항 소자(230-1)의 일면은 상부 케이스(261)에 접하고 타면은 제1 회로부(251)에 접할 수 있다.In the smart shoe module 200 in the neutral state, the variable resistance element 230-1 may form a predetermined interval with the first circuit unit 251 or may be in contact with the first circuit unit 251 . In the latter case, one surface of the variable resistance element 230-1 may be in contact with the upper case 261 and the other surface may be in contact with the first circuit unit 251 .

또는 가변 저항 소자(230-1)는 기판(250)에 고정되어 제1 회로부(251)에 접한 상태로 구비되고, 상부 케이스(261)의 내측면(2611)과 이격되어 구비될 수도 있다.Alternatively, the variable resistance element 230-1 may be fixed to the substrate 250 and provided in contact with the first circuit unit 251 and spaced apart from the inner surface 2611 of the upper case 261 .

압축 상태의 스마트 신발 모듈(200)에서 가변 저항 소자(230-1)는 저항이 감소하여 제1 회로부(251)에 신호를 발생시키도록 할 수 있다.In the smart shoe module 200 in the compressed state, the resistance of the variable resistance element 230-1 may decrease to generate a signal in the first circuit unit 251 .

가변 저항 소자(230-1)는 제1 회로부(251)와 접촉한 상태에서도 압력 정도에 따라 저항이 변경될 수 있다. 따라서 상술한 스마트 신발 모듈(200)의 온 신호와 오프 신호는 가변 저항 소자(230-1)와 제1 회로부(251)의 물리적인 접촉 여부를 기준으로 할 것이 아니라, 가변 저항 소자(230-1)의 저항이 특정 값 이하가 되는 지점을 기준으로 온 신호 및 오프 신호로 인식하도록 제어부(380)의 연산이 필요할 수 있다.The resistance of the variable resistance element 230-1 may be changed according to the degree of pressure even in a state in which it is in contact with the first circuit unit 251 . Therefore, the above-described on signal and off signal of the smart shoe module 200 are not based on whether the variable resistance element 230-1 and the first circuit unit 251 are in physical contact, but rather the variable resistance element 230-1. ), the operation of the controller 380 may be required to recognize the point as the on signal and the off signal based on the point at which the resistance of ) becomes less than or equal to a specific value.

다만, 가변 저항 소자(230-1)는 압축 방향에 대해 낮은 저항으로 변하므로, 상하 방향으로 압축되는 경우, 제1 회로부(251)를 폐회로로 형성하지 못하여 신호 발생에 대한 신뢰도를 확보하지 못할 수도 있다.However, since the variable resistance element 230-1 has a low resistance with respect to the compression direction, when it is compressed in the vertical direction, the first circuit unit 251 cannot be formed as a closed circuit, so reliability of signal generation may not be secured. have.

따라서, 이를 보완하기 위해 가변 저항 소자(230-1)의 상면의 적어도 일 영역을 덮는 도전 레이어(231)를 더 포함할 수 있다.Accordingly, in order to compensate for this, a conductive layer 231 covering at least one region of the upper surface of the variable resistance element 230-1 may be further included.

가변 저항 소자(230-1)의 세로 방향의 전류 흐름은 가로 방향의 도전 레이어(231)를 타고 제1 회로부(251)를 폐회로로 구성할 수 있다.A current flow in the vertical direction of the variable resistance element 230-1 may travel through the conductive layer 231 in the horizontal direction to configure the first circuit unit 251 as a closed circuit.

<제2 실시 예><Second embodiment>

도전 부재(230)는 특히 피에조(Piezo) 소자(230-2)가 될 수 있다.In particular, the conductive member 230 may be a piezo element 230 - 2 .

피에조 소자(230-2)는, 피에조 소자(230-2)에 작용된 압력에 따라 전류및 전압을 발생하거나, 반대로 전류 및 전압을 피에조 소자(230-2)에 흘려주는 경우 피에조 소자(230-2)가 물리적으로 거동하는 소자를 의미할 수 있다.The piezo element 230-2 generates current and voltage according to the pressure applied to the piezo element 230-2, or, conversely, when flowing current and voltage to the piezo element 230-2, the piezo element 230- 2) may mean a device that physically behaves.

중립 상태의 스마트 신발 모듈(200)에서 피에조 소자(230-2)는 제1 회로부(251)와 일정 간격을 형성할 수도 있고, 또는 제1 회로부(251)와 접하고 있을 수도 있다. 후자의 경우 피에조 소자(230-2)의 일면은 상부 케이스(261)에 접하고 타면은 제1 회로부(251)에 접할 수 있다.In the smart shoe module 200 in a neutral state, the piezo element 230 - 2 may form a predetermined interval with the first circuit unit 251 or may be in contact with the first circuit unit 251 . In the latter case, one surface of the piezo element 230 - 2 may be in contact with the upper case 261 , and the other surface may be in contact with the first circuit unit 251 .

또는 피에조 소자(230-2)는 기판(250)에 고정되어 제1 회로부(251)에 접한 상태로 구비되고, 상부 케이스(261)의 내측면(2611)과 이격되어 구비될 수도 있다.Alternatively, the piezo element 230 - 2 may be fixed to the substrate 250 and provided in contact with the first circuit unit 251 , and may be provided spaced apart from the inner surface 2611 of the upper case 261 .

압축 상태의 스마트 신발 모듈(200)의 피에조 소자(230-2)가 압축되면 전류 또는 전압이 발생할 수 있다. 이때, 압축정도와 발생 전류 또는 전압은 비례하는 경향을 가질 수 있다.When the piezo element 230 - 2 of the smart shoe module 200 in the compressed state is compressed, current or voltage may be generated. In this case, the compression degree and the generated current or voltage may have a proportional tendency.

피에조 소자(230-2)에 발생한 전류 또는 전압은 제1 회로부(251)를 통해 전기 신호로 형성되고, 제어부(380)는 제1 회로부(251)에 발생한 신호의 전류 또는 전압을 기초로 압력의 정도를 측정하거나 특정 값 이상의 압력이 스마트 신발 모듈(200)에 가해졌는지를 판단할 수 있다.The current or voltage generated in the piezo element 230 - 2 is formed as an electric signal through the first circuit unit 251 , and the control unit 380 controls the pressure based on the current or voltage of the signal generated in the first circuit unit 251 . It is possible to measure the degree or determine whether a pressure equal to or greater than a specific value is applied to the smart shoe module 200 .

피에조 소자(230-2)는 제1 회로부(251)와 접촉한 상태에서도 압축 정도에 따라 발생 전압이 변경될 수 있다. 따라서 상술한 스마트 신발 모듈(200)의 온 신호와 오프 신호는 피에조 소자(230-2)와 제1 회로부(251)의 물리적인 접촉 여부를 기준으로 할 것이 아니라, 피에조 소자(230-2)로 인한 발생 전류 또는 전압이 특정 값 이상이 되는 지점을 기준으로 온 신호 및 오프 신호로 인식하도록 제어부(380)의 연산이 필요할 수 있다.Even in a state in which the piezo element 230 - 2 is in contact with the first circuit unit 251 , the voltage generated may be changed according to the degree of compression. Therefore, the above-described on signal and off signal of the smart shoe module 200 are not based on the physical contact between the piezo element 230 - 2 and the first circuit unit 251 , but are transmitted to the piezo element 230 - 2 . The operation of the control unit 380 may be required to recognize a point at which the generated current or voltage becomes greater than or equal to a specific value as an on signal and an off signal.

도 10은 도전 부재(230)가 피에조 소자(230-2)인 경우의 스마트 신발 모듈(200)에 관한 블록도이다.10 is a block diagram of the smart shoe module 200 when the conductive member 230 is the piezo element 230 - 2 .

피에조 소자(230-2)는, 피에조 소자(230-2)에 작용된 압력에 따라 전류및 전압을 발생할 수 있다.The piezo element 230 - 2 may generate current and voltage according to the pressure applied to the piezo element 230 - 2 .

제어부(380)는 나아가 피에조 소자(230-2)를 통해 제1 회로부(251)에 발생한 신호의 전류 또는 전압을 기초로 사용자의 운동량을 연산할 수도 있다.The controller 380 may further calculate the amount of exercise of the user based on the current or voltage of the signal generated in the first circuit unit 251 through the piezo element 230 - 2 .

즉, 피에조 소자(230-2)는 온 신호 및 오프 신호 여부만 판단하는 것이 아니라, 압력에 의해 발생한 전류 또는 전압의 크기를 연속적으로 제어부(380)에 제공할 수 있으므로, 제어부(380)는 이를 운동량으로 연산하는데 사용할 수도 있다.That is, the piezo element 230 - 2 not only determines whether an on signal or an off signal is present, but can continuously provide the current or voltage generated by the pressure to the controller 380 , so the controller 380 can It can also be used to calculate momentum.

도전 부재(230)가 피에조 소자(230-2)인 경우, 피에조 소자(230)는 전류또는 전압을 축전하는 에너지 공급의 역할을 수행할 수도 있다.When the conductive member 230 is the piezo element 230 - 2 , the piezo element 230 may serve as an energy supply for storing current or voltage.

피에조 소자(230-2)를 통해 발생한 전류 또는 전압를 통해 스마트 신발 모듈(200)에 전원을 제공하는 전원공급부(390)에 축전을 할 수도 있다. 따라서 이 경우, 전원공급부(390) 사용시간을 반 영구적 또는 영구적으로 늘려줄 수 있는 상승 효과를 가져올 수 있다.Power may be stored in the power supply unit 390 that provides power to the smart shoe module 200 through a current or voltage generated through the piezo element 230 - 2 . Therefore, in this case, it is possible to bring a synergistic effect that can semi-permanently or permanently increase the use time of the power supply unit 390 .

도 11은 도전 부재(230)가 피에조 소자(230-2)인 경우의 스마트 신발 모듈(200)에 관한 블록도이다.11 is a block diagram of the smart shoe module 200 when the conductive member 230 is a piezo element 230 - 2 .

반대로, 피에조 소자(230-2)는 제어부(380)의 전압에 반응하여 물리적인 거동을 스마트 신발 모듈(200)에 제공하는 역할을 수행할 수도 있다.Conversely, the piezo element 230 - 2 may serve to provide a physical behavior to the smart shoe module 200 in response to the voltage of the controller 380 .

제어부(380)는 전원공급부(390)로 하여금 피에조 소자(230-2)에 기 설정된 제어 신호에 대응하는 전압을 인가하도록 하고, 피에조 소자(230-2)는 인가받은 전압에 대응하여 물리적으로 거동할 수 있다. 일 실시 예로 피에조 소자(230-2)의 물리적 거동은 진동을 통한 알람 기능이 될 수도 있다.The control unit 380 causes the power supply unit 390 to apply a voltage corresponding to a preset control signal to the piezo element 230 - 2 , and the piezo element 230 - 2 physically behaves in response to the applied voltage. can do. In an embodiment, the physical behavior of the piezo element 230 - 2 may be an alarm function through vibration.

즉, 도전 부재(230)인 피에조 소자(230-2)는 사용자의 움직임을 파악하는 압력 센서(364, 도 1참조)의 역할과 동시에 스마트 신발 모듈(200)을 물리적으로 거동시킴으로써 사용자에게 알림 기능을 동시에 수행할 수 있다.That is, the piezo element 230-2, which is the conductive member 230, serves as a pressure sensor 364 (refer to FIG. 1) for detecting the user's movement and at the same time physically moves the smart shoe module 200 to notify the user. can be performed simultaneously.

도 12내지 도 15는 피에조 소자(230-2)를 통해 사용자에게 알림 기능을 제공하는 실시 예들을 차례대로 도시한 것이다.12 to 15 are views sequentially illustrating embodiments in which a notification function is provided to a user through the piezo element 230 - 2 .

기 설정된 제어 신호는, 전압 인가 크기, 전압 인가 횟수 및 전압 인가 주기 중 적어도 하나를 달리할 수 있다.The preset control signal may vary at least one of a voltage application magnitude, a voltage application frequency, and a voltage application period.

전압 인가의 크기가 커질수록 피에조 소자의 물리적 거동의 변위는 달라질 수 있다. 전압 인가의 횟수 및 주기는 사용자가 인식할 수 있는 패턴을 다양화 하는데 영향을 미칠 수 있다.As the magnitude of the voltage application increases, the displacement of the physical behavior of the piezo element may vary. The number and period of voltage application may affect the diversification of patterns recognizable by a user.

스마트 신발 모듈(200)은 좌측 스마트 신발(100) 및 우측 스마트 신발(100)에 각각 구비될 수 있다.The smart shoe module 200 may be provided in the left smart shoe 100 and the right smart shoe 100 , respectively.

좌측 스마트 신발(100)에 구비된 스마트 신발 모듈(200)을 좌측 스마트 신발 모듈(200-1), 우측 스마트 신발(100)에 구비된 스마트 신발 모듈(200)을 우측 스마트 신발 모듈(200-2)로 정의할 수 있고, 좌측 스마트 신발 모듈(200-1) 및 우측 스마트 신발 모듈(200-2)에서 유기적으로 동작하는 단위를 스마트 신발 모듈 시스템(2001)으로 정의한다.The smart shoe module 200 provided in the left smart shoe 100 is replaced with the left smart shoe module 200-1, and the smart shoe module 200 provided in the right smart shoe 100 is replaced with the right smart shoe module 200-2. ), and a unit that organically operates in the left smart shoe module 200-1 and the right smart shoe module 200-2 is defined as the smart shoe module system 2001.

즉, 좌측 스마트 신발 모듈(200-1) 및 우측 스마트 신발 모듈(200-2) 중 어느 한 쪽의 제어부(380)는 한 쪽의 스마트 신발 모듈뿐만 아니라 다른 한 쪽의 스마트 신발 모듈까지 제어할 수 있고, 또는 각 제어부(380)가 각 스마트 신발 모듈을 제어하고 이 정보를 서로 공유하여 유기적으로 제어할 수도 있다.That is, the control unit 380 of either one of the left smart shoe module 200-1 and the right smart shoe module 200-2 can control not only one smart shoe module but also the other smart shoe module. Alternatively, each control unit 380 may control each smart shoe module and share this information with each other for organic control.

또는 별도의 단말기가 각 스마트 신발 모듈의 제어부(380)를 제어할 수도 있다.Alternatively, a separate terminal may control the controller 380 of each smart shoe module.

앞의 두 경우 좌측 스마트 신발 모듈(200-1) 및 우측 스마트 신발 모듈(200-2)을 스마트 신발 모듈 시스템(2001)으로 볼 수 있고, 후자의 경우 좌측 스마트 신발 모듈(200-1), 우측 스마트 신발 모듈(200-2) 및 별도의 단말기를 스마트 신발 모듈 시스템(2001)으로 볼 수도 있다.In the previous two cases, the left smart shoe module 200-1 and the right smart shoe module 200-2 can be viewed as the smart shoe module system 2001, and in the latter case, the left smart shoe module 200-1 and the right The smart shoe module 200 - 2 and a separate terminal may be viewed as the smart shoe module system 2001 .

피에조 소자(230-2)는 좌측 스마트 신발 모듈(200-1) 및 우측 스마트 신발 모듈(200-2) 양 쪽에 각각 구비될 수 있다.The piezo element 230 - 2 may be provided on both the left smart shoe module 200 - 1 and the right smart shoe module 200 - 2 , respectively.

기 설정된 제어 신호는 각 피에조 소자(230-2) 중 어느 한 쪽에 전압을 인가하는 제1 제어 신호가 될 수 있다. 즉, 제1 제어 신호는 스마트 신발 모듈(200) 양 쪽 중 한 쪽에만 진동을 발생하도록 하는 신호가 될 수 있다.The preset control signal may be a first control signal for applying a voltage to any one of the respective piezo elements 230 - 2 . That is, the first control signal may be a signal to generate vibration on only one of both sides of the smart shoe module 200 .

기 설정된 제어 신호는 각 피에조 소자 양 쪽에 동시에 전압을 인가하는 제2 제어 신호가 될 수 있다. 즉, 제2 제어 신호는 스마트 신발 모듈(200) 양 쪽에 동시에 진동을 발생하도록 하는 신호가 될 수 있다.The preset control signal may be a second control signal for simultaneously applying a voltage to both sides of each piezo element. That is, the second control signal may be a signal to generate vibrations on both sides of the smart shoe module 200 at the same time.

기 설정된 제어 신호는 각 피에조 소자 양 쪽에 이시에 전압을 인가하는 제3 제어 신호가 될 수 있다. 즉, 제3 제어 신호는 스마트 신발 모듈(200) 양 쪽에 이시에 진동을 발생하도록 하는 신호가 될 수 있다.The preset control signal may be a third control signal for applying a voltage to both sides of each piezo element at this time. That is, the third control signal may be a signal to generate vibration at this time on both sides of the smart shoe module 200 .

따라서, 제어부(380)는 전압 인가의 크기, 횟수, 주기 및 좌/우측 스마트 신발 모듈(200)의 구분을 통한 진동 발생의 조합으로 착용자에게 다양한 신호를 전달할 수 있다.Accordingly, the controller 380 may transmit various signals to the wearer by a combination of the magnitude, number, and period of voltage application and vibration generation through the division of the left/right smart shoe module 200 .

일 예로 전압 인가의 크기를 통해 진동 세기를 달리하여 알림의 중요도를 달리할 수 있다. 또는 좌/우 측 스마트 신발 모듈(200) 중 한 쪽에만 진동을 발생시키는 것은 진행 방향을 의미할 수 있다. 또 좌/우 측 스마트 신발 모듈(200) 양 쪽 모두에 진동을 동시에 발생시키는 것은 정지하도록 하는 알림을 뜻할 수 있다. 또 좌/우 측 스마트 신발 모듈(200) 양 쪽에 진동을 이시에 발생시키는 것은 후진하도록 하는 알림을 의미할 수도 있다.For example, the importance of the notification may be varied by varying the vibration intensity through the magnitude of voltage application. Alternatively, generating vibration on only one side of the left/right smart shoe module 200 may mean a moving direction. In addition, simultaneously generating vibrations on both sides of the left/right smart shoe module 200 may mean a notification to stop. In addition, generating vibration on both sides of the left/right smart shoe module 200 at this time may mean a notification to move backward.

도 12는 회전을 안내하는 피에조 소자(230-2) 진동 제어 신호에 관련한 일 실시 예이다.12 is an embodiment related to a vibration control signal of the piezo element 230 - 2 for guiding rotation.

제어부(380)는 회전이 필요한 방향의 스마트 신발 모듈에 진동을 발생시킬 수 있다. 즉, 우회전이 필요한 경우 우측 스마트 신발 모듈(200-2)에, 좌회전이 필요한 경우 좌측 스마트 신발 모듈(200-1)에 진동을 발생시켜 착용자가 이를 회전 요구 알림으로 인식하도록 할 수 있다.The controller 380 may generate vibrations in the smart shoe module in a direction requiring rotation. That is, when a right turn is required, vibration is generated in the right smart shoe module 200-2 when a left turn is required, and the wearer can recognize this as a rotation request notification by generating vibrations in the left smart shoe module 200-1.

필요에 따라, 회전 요구 지점이 다가올수록 진동 패턴을 달리하여 회전 요구 지점이 다가오고 있음을 착용자에게 알리도록 할 수 있다. 일 예로, 회전 요구 지점 100m 전에서는 진동이 1회 발생하고(도 12(a)), 50m 전에서는 진동이 3회 발생(도 12(b)), 3m 이내에서는 회전시까지 지속적으로 발생(도 12(c))할 수도 있다.If necessary, as the rotation request point approaches, the vibration pattern may be changed to notify the wearer that the rotation request point is approaching. For example, before the rotation request point 100m, vibration occurs once (Fig. 12(a)), before 50m, vibration occurs 3 times (Fig. 12(b)), and within 3m, it continuously occurs until rotation (Fig. 12(c)) is also possible.

검은 칸의 개수는 진동 세기에 비례함을 의미할 수 있다. ms 또는 sec 단위는 진동 시간을 의미할 수 있다. 이는 후술할 도 13 내지 15에도 동일하게 적용될 수 있다.It may mean that the number of black cells is proportional to the vibration intensity. A unit of ms or sec may mean a vibration time. This can be equally applied to FIGS. 13 to 15, which will be described later.

회전 지점은 사용자가 설정한 또는 자동으로 설정된 도착 지점까지의 경로 중 저장부에 기 저장된 좌표 정보 또는 서버를 통해 전송받은 좌표 정보를 통해 획득될 수 있다.The rotation point may be acquired through coordinate information pre-stored in the storage unit or coordinate information transmitted through the server among the routes to the destination set by the user or automatically set by the user.

전술한 바와 같이 위치정보 모듈은 스마트 신발 모듈(200)의 위치정보를 측정 또는 전송하여 제어부(380)가 스마트 신발 모듈(200)의 위치정보와 회전 지점 사이의 거리를 연산하도록 할 수 있다.As described above, the location information module may measure or transmit location information of the smart shoe module 200 so that the controller 380 calculates the distance between the location information of the smart shoe module 200 and the rotation point.

이러한 알고리즘은 후술할 도 13 내지 15에도 동일하게 적용될 수 있다.Such an algorithm may be equally applied to FIGS. 13 to 15, which will be described later.

도 13은 도착을 알리는 피에조 소자(230-2) 진동 제어 신호에 관련한 일 실시 예이다.13 is an exemplary embodiment related to the vibration control signal of the piezo element 230 - 2 notifying the arrival.

제어부(380)는 스마트 신발 모듈(200)이 기 설정된 도착 지점에 도달하는 경우 이를 알리도록 피에조 소자(230-2)에 전압을 인가할 수 있다. 전압 인가의 제어 신호는 좌/우측 스마트 신발 모듈(200)에 동시에 3회가 발생하도록 할 수 있다.The controller 380 may apply a voltage to the piezo element 230 - 2 to notify when the smart shoe module 200 reaches a preset arrival point. The voltage application control signal may be generated three times simultaneously in the left/right smart shoe module 200 .

도 14는 위험을 알리는 피에조 소자(230-2) 진동 제어 신호에 관련한 일 실시 예이다.14 is an exemplary embodiment related to the vibration control signal of the piezo element 230 - 2 notifying the danger.

스마트 신발 모듈(200)의 위치 또는 위치 변화가 의도하지 않은 경로로 진행되는 경우, 또는 위험 지점에 근접하거나 도달한 경우, 제어부(380)는 좌/우측 스마트 신발 모듈(200) 동시에 큰 진동이 계속해서 발생하는 제어 신호에 대응한 전압을 인가하도록 할 수 있다.When the position or change of the position of the smart shoe module 200 proceeds in an unintended path, or when it approaches or reaches a dangerous point, the controller 380 controls the left/right smart shoe module 200 at the same time to continuously generate large vibrations. A voltage corresponding to the generated control signal may be applied.

도 15는 후진을 안내하는 피에조 소자(230-2) 진동 제어 신호에 관련한 일 실시 예이다.15 is an embodiment related to a vibration control signal of the piezo element 230-2 for guiding backward movement.

스마트 신발 모듈(200)의 위치 또는 위치 변화가 안내 경로를 이탈하여 진행된 방향의 반대 방향으로 돌아갈 필요가 있는 경우, 제어부(380)는 좌/우측 스마트 신발 모듈(200) 이시에, 즉 번갈아가며 작은 진동이 계속해서 발생하도록 하는 제어 신호에 대응한 전압을 인가하도록 할 수 있다.When the location or change of the smart shoe module 200 deviates from the guide path and it is necessary to return to the opposite direction to the progressed direction, the control unit 380 controls the left/right smart shoe module 200 at this time, that is, alternately small It is possible to apply a voltage corresponding to a control signal for continuously generating vibration.

<실시 예 3><Example 3>

도 16은 유전체를 도전 부재(230)로 사용한 경우의 일 실시 예이다.16 is an exemplary embodiment in which a dielectric is used as the conductive member 230 .

도전 부재(230)는 특히 유전체(230-3)가 될 수 있다.The conductive member 230 may be, in particular, a dielectric 230 - 3 .

유전체(230-3)는, 유전체(230-3)에 작용된 압력에 따른 유전체(230-3) 및 제1 회로부(251) 사이의 갭 변화 또는 유전체(230-3)의 형태 변화로 인한 정전 용량(Capacitance) 변화를 감지하여 압력의 정도를 측정할 수 있다.The dielectric 230 - 3 is a change in the gap between the dielectric 230 - 3 and the first circuit unit 251 according to the pressure applied to the dielectric 230 - 3 or a change in the shape of the dielectric 230 - 3 . The degree of pressure can be measured by detecting the change in capacity.

중립 상태의 스마트 신발 모듈(200)에서 유전체(230-3)는 제1 회로부(251)와 일정 간격을 형성할 수도 있고, 또는 제1 회로부(251)와 접하고 있을 수도 있다. 후자의 경우 유전체(230-3)의 일면은 상부 케이스(261)에 접하고 타면은 제1 회로부(251)에 접할 수 있다.In the smart shoe module 200 in a neutral state, the dielectric 230 - 3 may form a predetermined interval with the first circuit unit 251 or may be in contact with the first circuit unit 251 . In the latter case, one surface of the dielectric 230 - 3 may be in contact with the upper case 261 and the other surface may be in contact with the first circuit unit 251 .

또는 유전체(230-3)는 기판(250)에 고정되어 제1 회로부(251)에 접한 상태로 구비되고, 상부 케이스(261)의 내측면(2611)과 이격되어 구비될 수도 있다.Alternatively, the dielectric 230 - 3 may be fixed to the substrate 250 and provided in contact with the first circuit unit 251 , and may be provided to be spaced apart from the inner surface 2611 of the upper case 261 .

제1 회로부(251)의 적어도 일 영역은 기판(250)의 표면에 노출될 수 있다. 제1 회로부(251)는 셀프 캡(Self Cap) 형태 또는 뮤츄얼 캡(Mutual Cap) 형태로 구비될 수 있다.At least one region of the first circuit unit 251 may be exposed on the surface of the substrate 250 . The first circuit unit 251 may be provided in the form of a self-cap or a form of a mutual cap.

제어부(380, 도 1참조)는 압축 상태의 스마트 신발 모듈(200)의 제1 회로부(251)에 발생하는 정전 용량(Capacitance) 변화를 측정할 수 있다.The controller 380 (refer to FIG. 1 ) may measure a change in capacitance generated in the first circuit unit 251 of the smart shoe module 200 in a compressed state.

도 17은 유전체(230-3)가 구비된 스마트 신발 모듈(200)의 측면 개략도이다.17 is a side schematic view of the smart shoe module 200 provided with the dielectric 230 - 3 .

도 17(a), 17(b), 17(c)는 유전체(230-3)가 압력으로 인해 제1 회로부(251)에 순차적으로 압축하는 것을 도시한 것이다.17(a), 17(b), and 17(c) illustrate sequential compression of the dielectric 230-3 to the first circuit unit 251 due to pressure.

유전체(230-3)는 상부 케이스(261)에서 제1 회로부(251) 방향으로 갈수록 감소하는 단면적을 갖는 형상을 가질 수 있다.The dielectric 230 - 3 may have a shape having a cross-sectional area that decreases from the upper case 261 toward the first circuit unit 251 .

예를 들어, 유전체(230-3)는 콘 형상을 띨 수도 있다. 콘 형상의 유전체(230-3)는 스마트 신발 모듈(200)에 작용하는 압력이 증가함에 따라 접촉 면적이 늘어날 수 있고, 이에 따라 정전 용량(Capacitance)의 변화가 발생할 수 있다. 제어부(380, 도 1 참조)는 이러한 정전 용량(Capacitance)의 변화를 파악하여 스마트 신발 모듈(200)에 특정 값 이상의 압력이 작용했는지 여부를 인식할 수 있다.For example, the dielectric 230 - 3 may have a cone shape. The contact area of the cone-shaped dielectric 230 - 3 may increase as the pressure applied to the smart shoe module 200 increases, and accordingly, a change in capacitance may occur. The controller 380 (refer to FIG. 1 ) may recognize this change in capacitance and recognize whether a pressure greater than or equal to a specific value has been applied to the smart shoe module 200 .

특정 값 압력인 신호 발생 임계 압력 값은 유전체(230-3)의 유전율 및 형상에 따라 달라지도록 설계될 수 있다.The signal generation threshold pressure value, which is a specific value pressure, may be designed to vary depending on the dielectric constant and shape of the dielectric 230 - 3 .

<실시 예 4><Example 4>

도 18은 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)의 일 실시 예를 도시한 것이다.18 shows an embodiment of the smart shoe module 200 related to the present invention.

도전 부재(230)는 돔 캡(230-4)을 포함하여 돔 스위치 방식으로 구비될 수도 있다. 즉, 돔 캡(230-4)은 제1 회로부(251)에 장착될 수 있다. 돔 캡(230-4)은 상부 케이스(261)가 아닌 제1 회로부(251)에 고정되어 구비될 수 있다.The conductive member 230 may include a dome cap 230 - 4 in a dome switch manner. That is, the dome cap 230 - 4 may be mounted on the first circuit unit 251 . The dome cap 230 - 4 may be fixedly provided to the first circuit unit 251 instead of the upper case 261 .

돔 캡(230-4)을 용이하게 누를 수 있도록 상부 케이스(261)의 내측면(2611)에는 돌출된 키 누름부(232)가 형성될 수 있다.A protruding key pressing part 232 may be formed on the inner surface 2611 of the upper case 261 to easily press the dome cap 230 - 4 .

탄성 거동하는 상부 케이스(261)에 특정 값 이상의 압력이 작용하면 제1 회로부(251)에 장착된 돔 캡(230-4)을 눌러 스마트 신발 모듈(200)에 온 신호를 발생시킬 수 있다.When a pressure equal to or greater than a specific value is applied to the elastically moving upper case 261 , the dome cap 230 - 4 mounted on the first circuit unit 251 may be pressed to generate an ON signal to the smart shoe module 200 .

신호 발생 임계 압력 값은 돔 캡(230-4)의 재질 또는 형상 및 키 누름부(232)와 돔 캡(230-4) 사이의 제4 갭 G4 등에 따라 달라질 수 있다. The signal generation threshold pressure value may vary depending on the material or shape of the dome cap 230 - 4 and the fourth gap G4 between the key press part 232 and the dome cap 230 - 4 .

<실시 예 5><Example 5>

도 19는 본 발명과 관련된 스마트 신발 모듈(200)의 일 실시 예를 도시한 것이다.19 shows an embodiment of the smart shoe module 200 related to the present invention.

제1 자성부재(233)가 상부 케이스(261)에 구비되고, 제1 자성부재(233)와 척력을 발생시키는 제2 자성부재(234)가 하부 케이스(262)에 구비될 수 있다.A first magnetic member 233 may be provided in the upper case 261 , and a second magnetic member 234 generating a repulsive force with the first magnetic member 233 may be provided in the lower case 262 .

스마트 신발 모듈(200)에 작용하는 하중이 계속되는 경우 스마트 신발 모듈(200)의 하우징(260), 즉 상부 케이스(261) 또는 하부 케이스(262)에 변형이 발생하여 신호 발생 임계 압력 값에 의도하지 않은 변화가 발생할 수 있다.When the load acting on the smart shoe module 200 continues, deformation occurs in the housing 260 of the smart shoe module 200 , that is, the upper case 261 or the lower case 262 , so that the signal generation threshold pressure value is not intended. Unexpected changes may occur.

따라서 반영구적으로 유지되는 제1 자성부재(233)와 제2 자성부재(234)의 척력을 이용하여 신호 발생 임계 압력 값의 변화를 최소화 할 수 있다.Accordingly, it is possible to minimize the change in the signal generation threshold pressure value by using the repulsive force of the first magnetic member 233 and the second magnetic member 234 that are semi-permanently maintained.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명하다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

100: 스마트 신발 110: 밑창 프레임
111: 인솔 112: 미드솔
113: 아웃솔 120: 안착부
200: 스마트 신발 모듈 230: 도전 부재
230-1: 가변 저항 소자 230-2: 피에조 소자
230-3: 유전체 230-4: 돔 캡
231: 도전 레이어 232: 키 누름부
233: 제1 자성부재 234: 제2 자성부재
250: 메인 기판 251: 제1 회로부
2511: 접촉 단자 260: 하우징
261: 상부 케이스 2611: 상부 케이스 내측면
262: 하부 케이스 343: 모션 센서
344: 가속도 센서 345: 자이로 센서
380: 제어부 390: 전원공급부
100: smart shoes 110: sole frame
111: insole 112: midsole
113: outsole 120: seating part
200: smart shoe module 230: conductive member
230-1: variable resistance element 230-2: piezo element
230-3: dielectric 230-4: dome cap
231: conductive layer 232: key press
233: first magnetic member 234: second magnetic member
250: main board 251: first circuit part
2511: contact terminal 260: housing
261: upper case 2611: upper case inner surface
262: lower case 343: motion sensor
344: acceleration sensor 345: gyro sensor
380: control unit 390: power supply

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 압력 스위치의 상부 외관을 형성하고 제1 방향으로 작용하는 특정 값 이상의 압력에 의해 탄성 거동하는 상부 케이스;
상기 상부 케이스의 하단에 결합하여 상기 압력 스위치의 하단 외관을 형성하는 하부 케이스;
상기 하부 케이스에 실장되어 제1 회로부를 포함하는 기판;
상기 상부 케이스 및 상기 기판의 제1 회로부 사이에 구비되고, 상기 탄성 거동에 의해 상기 제1 회로부에 신호를 발생시키는 피에조 소자;
상기 제1 회로부에 발생한 신호를 처리하는 제어부;
상기 피에조 소자에 전압을 인가하는 전원공급부; 및
스마트 신발 모듈의 위치정보를 측정 또는 전송하는 위치정보 모듈;을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 전원공급부로 하여금 상기 피에조 소자에 기 설정된 제어 신호에 대응하는 전압을 인가하도록 하고,
상기 위치정보 모듈에 의해 측정된 위치정보와 특정 위치와의 거리에 대응하여 상기 전압 인가의 주기를 달리하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈.
an upper case that forms an upper exterior of the pressure switch and elastically behaves in response to a pressure greater than or equal to a specific value acting in a first direction;
a lower case coupled to a lower end of the upper case to form an outer appearance of a lower end of the pressure switch;
a board mounted on the lower case and including a first circuit part;
a piezo element provided between the upper case and the first circuit part of the substrate and generating a signal in the first circuit part by the elastic behavior;
a control unit for processing a signal generated in the first circuit unit;
a power supply for applying a voltage to the piezo element; and
Including; a location information module for measuring or transmitting location information of the smart shoe module;
The control unit is
causing the power supply unit to apply a voltage corresponding to a preset control signal to the piezo element,
A smart shoe module, characterized in that the voltage application period is varied in response to the distance between the location information measured by the location information module and a specific location.
제4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 회로부에 발생한 신호의 전압을 기초로 사용자의 운동량을 연산하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈.
5. The method of claim 4,
The control unit is
Smart shoe module, characterized in that for calculating the amount of exercise of the user based on the voltage of the signal generated in the first circuit unit.
제4 항에 있어서,
상기 전원공급부는 상기 피에조 소자에서 발생한 전기를 공급받아 축전하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈.
5. The method of claim 4,
The power supply unit receives electricity generated from the piezo element and stores electricity.
삭제delete 제4 항에 있어서,
상기 기 설정된 제어 신호는, 상기 전압 인가 크기, 횟수 및 주기 중 적어도 하나를 달리하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈.
5. The method of claim 4,
The preset control signal is a smart shoe module, characterized in that at least one of the voltage application magnitude, number, and cycle is different.
삭제delete 압력 스위치의 상부 외관을 형성하고 제1 방향으로 작용하는 특정 값 이상의 압력에 의해 탄성 거동하는 상부 케이스;
상기 상부 케이스의 하단에 결합하여 상기 압력 스위치의 하단 외관을 형성하는 하부 케이스;
상기 하부 케이스에 실장되어 제1 회로부를 포함하는 기판;
상기 상부 케이스 및 상기 기판의 제1 회로부 사이에 구비되고, 상기 탄성 거동에 의해 상기 제1 회로부에 신호를 발생시키는 피에조 소자;
상기 제1 회로부에 발생한 신호를 처리하는 제어부; 및
상기 피에조 소자에 전압을 인가하는 전원공급부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 전원공급부로 하여금 상기 피에조 소자에 기 설정된 제어 신호에 대응하는 전압을 인가하도록 하고,
상기 스마트 신발 모듈은 상기 피에조 소자가 각각 구비된 좌측 스마트 신발 모듈 및 우측 스마트 신발 모듈을 포함하고,
상기 기 설정된 제어 신호는, 상기 각 피에조 소자 중 어느 한쪽에 전압을 인가하는 제1 제어 신호, 상기 각 피에조 소자 양쪽에 동시에 전압을 인가하는 제2 제어 신호 및 상기 각 피에조 소자 양쪽에 이시에 전압을 인가하는 제3 제어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신발 모듈.
an upper case that forms an upper exterior of the pressure switch and elastically behaves in response to a pressure greater than or equal to a specific value acting in a first direction;
a lower case coupled to a lower end of the upper case to form an outer appearance of a lower end of the pressure switch;
a board mounted on the lower case and including a first circuit part;
a piezo element provided between the upper case and the first circuit part of the substrate and generating a signal in the first circuit part by the elastic behavior;
a control unit for processing a signal generated in the first circuit unit; and
Including; a power supply for applying a voltage to the piezo element;
The control unit is
causing the power supply unit to apply a voltage corresponding to a preset control signal to the piezo element,
The smart shoe module includes a left smart shoe module and a right smart shoe module each provided with the piezo element,
The preset control signal includes a first control signal for applying a voltage to either one of the respective piezo elements, a second control signal for simultaneously applying a voltage to both of the respective piezo elements, and a voltage to both of the respective piezo elements at this time. A smart shoe module comprising a third control signal to apply.
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